Mit der stärksten Radioantenne der Welt haben Wissenschaftler Sterne entdeckt, die unerwartet Radiowellen aussenden, was möglicherweise auf die Existenz verborgener Planeten hinweist.
Dr. Benjamin Pope von der University of Queensland und Kollegen vom niederländischen Nationalobservatorium ASTRON haben mit dem weltweit leistungsstärksten Radioteleskop Low Frequency Array (LOFAR) in den Niederlanden nach Planeten gesucht.
„Wir haben Signale von 19 fernen Roten Zwergen entdeckt, von denen vier am besten durch die Existenz von Planeten erklärt werden, die sie umkreisen“, sagte Dr. Pope.
„Wir wissen seit langem, dass die Planeten unseres eigenen Sonnensystems starke Radiowellen aussenden, wenn ihre Magnetfelder mit dem Sonnenwind interagieren, aber Funksignale von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems mussten noch empfangen werden.
„Diese Entdeckung ist ein wichtiger Schritt für die Radioastronomie und könnte möglicherweise zur Entdeckung von Planeten in der gesamten Galaxie führen.“
Bisher konnten Astronomen nur die nächsten Sterne in stetiger Radioemission erkennen, und alles andere am Radiohimmel war interstellares Gas oder Exoten wie Schwarze Löcher.
Jetzt können Radioastronomen einfache alte Sterne sehen, wenn sie ihre Beobachtungen machen, und mit diesen Informationen können wir nach Planeten suchen, die diese Sterne umgeben.
Das Team konzentrierte sich auf Rote Zwergsterne, die viel kleiner als die Sonne sind und für ihre intensive magnetische Aktivität bekannt sind, die stellare Flares und Radioemissionen antreibt.
Aber es tauchten auch einige alte, magnetisch inaktive Sterne auf, die das konventionelle Verständnis in Frage stellten.
Dr. Joseph Callingham von der Universität Leiden, ASTRON und Hauptautor der Entdeckung, sagte, dass das Team zuversichtlich ist, dass diese Signale von der magnetischen Verbindung der Sterne und unsichtbaren Planeten im Orbit stammen, ähnlich der Wechselwirkung zwischen Jupiter und sein Mond, Io.
„Unsere eigene Erde hat Polarlichter, die hier allgemein als Nord- und Südlicht bekannt sind, die auch starke Radiowellen aussenden – dies kommt von der Wechselwirkung des Magnetfelds des Planeten mit dem Sonnenwind“, sagte er.
„Aber im Fall von Polarlichtern von Jupiter sind sie viel stärker, da sein Vulkanmond Io Material in den Weltraum schleudert und Jupiters Umgebung mit Partikeln füllt, die ungewöhnlich starke Polarlichter antreiben.
„Unser Modell für diese Radioemission unserer Sterne ist eine vergrößerte Version von Jupiter und Io, mit einem Planeten, der in das Magnetfeld eines Sterns eingehüllt ist und Material in riesige Ströme einspeist, die ähnlich helle Polarlichter antreiben.
„Es ist ein Spektakel, das unsere Aufmerksamkeit schon aus Lichtjahren Entfernung auf sich gezogen hat.“
Das Forschungsteam wollte nun bestätigen, dass die vorgeschlagenen Planeten existieren.
„Wir können nicht hundertprozentig sicher sein, dass die vier Sterne, von denen wir glauben, dass sie Planeten haben, tatsächlich Planetenwirte sind, aber wir können sagen, dass eine Planet-Stern-Interaktion die beste Erklärung für das ist, was wir sehen“, sagte Dr. Pope.
„Nachbeobachtungen haben Planeten ausgeschlossen, die massereicher als die Erde sind, aber es spricht nichts dafür, dass ein kleinerer Planet dies nicht tun würde.“
Die Entdeckungen mit LOFAR sind erst der Anfang, aber das Teleskop kann nur relativ nahe Sterne beobachten, die bis zu 165 Lichtjahre entfernt sind.
Da das Radioteleskop Square Kilometre Array in Australien und Südafrika endlich im Bau ist und hoffentlich im Jahr 2029 in Betrieb genommen wird, sagt das Team voraus, dass es Hunderte von relevanten Sternen in viel größeren Entfernungen sehen kann.
Diese Arbeit zeigt, dass die Radioastronomie kurz davor steht, unser Verständnis von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu revolutionieren.
Verweise:
„Die Population von M-Zwergen bei niedrigen Radiofrequenzen beobachtet“ von JR Callingham, HK Vedantham, TW Shimwell, BJS Pope, IE Davis, PN Best, MJ Hardcastle, HJA Röttgering, J. Sabater, C. Tasse, RJ van Weeren, WL Williams, P. Zarka, F. de Gasperin und A. Drabent, 11. Oktober 2021, Naturastronomie.
DOI: 10.1038/s41550-021-01483-0
“Die TESS View of LOFAR Radio-emittierende Sterne“ von Benjamin JS Pope, Joseph R. Callingham, Adina D. Feinstein, Maximilian N. Günther, Harish K. Vedantham, Megan Ansdell und Timothy W. Shimwell, 11. Oktober 2021, Die Briefe des Astrophysikalischen Journals.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac230c